Page 55 - 无损检测2021年第三期

2020 远东无损检测新技术论坛论文精选

DOI : 10.11973 / ws j c202103004

工业管道可变径内检测机器人

凌张伟 1 , 2 , 孔 帅 1 , 2 , 陈永贵 1 , 2 , 缪存坚 1 , 2 , 郭伟灿 1 , 2

( 1. 浙江省特种设备科学研究院,杭州 310020 ;

2. 浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室,杭州 310020 )

摘 要:以常见的外径为 219mm 和 273mm 的工业管道为研究对象, 针对其水平管段、 垂直
管段、 弯头、 变径节等部位的检测, 研制了可变径内检测机器人。该机器人采用连杆支撑的 3 个独
立履带驱动模块以适应不同管径以及不同姿态的爬行, 采用柔性滑动机构以自动适应管径的微小
变化并提高越障能力, 采用薄膜压力传感器采集三履带与壁面之间的压力以对机器人的姿态位置
进行闭环控制。试验结果表明, 该机器人具有较好的工业管道检测环境适应能力, 可顺利通过水
平、 垂直、 弯头及变径管段, 可以搭载各种检测模块对工业管道进行检测。

关键词:工业管道; 可变径; 三履带; 内检测机器人

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2021 ) 03-0017-04

Variablediameterinternalins p ectionrobotforindustrial p i p elines

1 , 2
1 , 2
1 , 2
1 , 2
LINGZhan g wei , KONGShuai , CHENYon gg ui , MIAOCun j ian , GUO Weican 1 , 2

( 1.Zhe j ian gAcadem yofS p ecialE q ui p mentScience , Han g zhou310020 , China ;

2.Ke yLaborator yofS p ecialE q ui p mentSafet yTestin gTechnolo gyofZhe j ian gProvince , Han g zhou310020 , China )

Abstract : Inthisp a p er , thecommonindustrialp i p es withouterdiametersof219 mm and273 mm were

researched.Avariablediameterinternalins p ectionrobotwasdevelo p edforhorizontalp i p esection , verticalp i p e

section , elbows , andreducin gj oints.Threeinde p endenttrackdrivemodulessu pp ortedb y connectin g rodswasused

toada p ttodifferentp i p ediametersandcrawlin g indifferentp ostures.Aflexibleslidin g mechanism wasusedto

ada p ttosmallchan g esof p i p ediameterandim p roveobstaclecrossin gabilit y .Thep ressurebetweenthetrackand

thep i p ewallwasobtainedb y severalmembrane p ressuresensors , whichwasusedtocontroltherobot's p ostureina

closedloo p .Theex p erimentalresultsshowedthattherobothasg oodada p tabilit y totheenvironmentofindustrial

p i p elineins p ection.Itcouldp asshorizontal , vertical , elbowandvariablediameter p i p esectionssmoothl y , andcould

carr yvariousins p ectionmodulestoins p ectindustrial p i p elines.

Ke ywords : industrial p i p eline ; variablediameter ; threeinde p endenttrack ; internalins p ectionrobot
工业管道属于压力管道主要的 3 个类别之一, 道的安全状况进行监测。由于工业管道设计、 管理
纳入特种设备监管范围。工业管道具有点多、 面广、 的不到位 [ 2 ] , 加之工业管道常常处于复杂的环境下,
量大及布置复杂、 更新频率快、 服役环境恶劣、 失效 加大了传统检测方法的工程实施难度, 这也推动了
形式复杂等特点 [ 1 ] , 容易发生腐蚀、 结垢、 裂纹、 穿孔 管道内检测机器人技术的快速发展。
等缺陷, 导致管道失效, 因此需要通过定期检验对管 管道检测机器人是针对油气输送工业管道的检
测、 喷涂、 接口焊接、 异物清理等维护检修作业而研
收稿日期: 2020-11-20
制的一种特种机器人, 而变径机器人是一种特殊的
基金项目: 浙江省质量基础建设项目( 20190111 ); 浙江省质监系
管道机器人, 能够适用于弯管、 变径管、“ T ” 型管道
统科研计划项目( 20170123 )
作者简介: 凌张伟( 1982- ), 男, 博士, 正高级工程师, 主要从事 及管内焊缝等复杂环境, 特别适用于情况复杂的工
特种设备检验检测技术的研究及装置开发工作 业管道。国外关于管道检测机器人的研究始于 20
通信作者: 凌张伟, lin g zhan g wei@163.com 世纪 40 年代, 于 20 世纪 90 年代初得到了迅猛的发
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2021 年 第 43 卷 第 3 期
无损检测